本发明涉及气凝胶，具体涉及一种气凝胶浆料及其制备方法和应用。
背景技术：
1、锂离子电池隔膜是锂离子电池的关键组成部分之一，其性能直接影响电池的容量、循环性能以及安全性等特性。隔膜基材在受热的情况下容易发生收缩，造成电池短路，因此在实际使用过程中，需要在隔膜基材上涂覆一层浆料，以提高隔膜基材的热稳定性和安全性。
2、目前，隔膜基材所用涂覆浆料，多是以陶瓷粉和勃姆石为原料进行制备，制得的隔膜重量偏大，致使电池偏重，不便于运输携带，且隔热性能也较差。因此亟需一种轻质、隔热涂覆材料以解决上述问题。
3、气凝胶是一种轻质三维多孔材料，具有密度低、硬度小、导热系数低等优点，广泛应用于隔热保温等技术领域。cn109244328a公开了一种锂离子电池隔膜及其制备方法，包括聚烯烃微孔膜和涂覆浆料，涂覆浆料涂覆在聚烯烃微孔膜上面；涂覆浆料由以下组分组成：壳聚糖3～6份、纳米氧化锌5～10份、纳米炭黑8～16份、纳米氧化锆4～8份、二氧化硅气凝胶8～16份、两性分散剂0.6～5份、两性胶黏剂2～8份、水性丙烯酸乳液10～20份及去离子水40～60份。该技术方案所用涂覆浆料虽然添加了气凝胶粉作为原料，可一定程度上减轻浆料重量，但是其成分过于复杂，对于电池隔膜减重效果较差，且隔热性能也较差。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种气凝胶浆料，解决现有气凝胶浆料成分过于复杂，用于电池隔膜时，对于电池隔膜减重效果较差，且隔热性能也较差的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：
3、一种气凝胶浆料，按质量份数计，包括以下组分：20～50份气凝胶粉、3～6份分散剂、8～12份消泡剂、120～200份成膜物质和250～350份水。
4、进一步，所述气凝胶粉包括硅基气凝胶粉、氧化铝气凝胶粉或二氧化钛气凝胶粉。
5、进一步，所述气凝胶粉的粒径为5～50um。本发明控制气凝胶粉的粒径为5～50um，一方面是因为气凝胶粉体颗粒太大，不利于涂敷，另一方面是因为气凝胶粉体的颗粒太小可能会破坏气凝胶粉体的本体微结构，影响气凝胶浆料的隔热性能。
6、进一步，所述气凝胶粉的导热系数＜0.016w/(m·k)。本发明控制气凝胶粉的导热系数＜0.016w/(m·k)，是因为导热系数越小，生产的涂敷隔膜隔热性能越好，电芯安全性越高。
7、进一步，所述气凝胶粉的比表面积≥600m2/g。本发明控制气凝胶粉的比表面积≥600m2/g，是因为比表面积越大，粉体的微孔结构越多，本征性能越好，后续涂料的多孔吸附性能更佳，有利于氧和氢的吸附，避免电池发生短路。
8、进一步，所述气凝胶粉的质量吸湿率≤5.0％。本发明控制气凝胶粉的质量吸湿率≤5.0％，是因为使用憎水型的气凝胶粉体，可以使气凝胶粉在浆料中的稳定性更好，不会因为水分的波动，引起粉体的物理化学性质发生改变。
9、进一步，所述气凝胶浆料的粘度为6000～12000mpa·s。
10、进一步，所述成膜物质包括纯丙乳液或苯丙乳液。
11、所述气凝胶浆料的制备方法，包括以下步骤：
12、(1)将成膜物质加入到水中，在700～1000r/min的转速下，搅拌10～20min；
13、(2)再加入分散剂，搅拌5～8min；
14、(3)向步骤(2)所得混合溶液中加入部分消泡剂后搅拌5～8min；
15、(4)向步骤(3)所得混合溶液中少量多次加入气凝胶粉后，加入剩余的消泡剂，并在1000～1800r/min的转速下持续搅拌2～3h；
16、(5)将步骤(4)制得的浆料真空脱泡30～50min，即得到气凝胶浆料。
17、进一步，本发明提供所述气凝胶浆料在电池隔膜中的应用。
18、相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
19、1、本发明气凝胶浆料，以气凝胶粉为基材、水为溶剂、水性表面活性剂为分散剂，并辅以消泡剂和成膜物质制得，所得气凝胶浆料成分简单，成本较低，便于制备。且由于本发明气凝胶浆料中，气凝胶粉的比重较大，在其他添加剂的辅助下，本发明气凝胶浆料用于电池隔膜时，完美保留了气凝胶粉密度较低和隔热性能优异的特点。用于电池隔膜时，在相同厚度的涂敷条件下，涂敷隔膜的增重更小，后续电芯的质量能量密度得到提高；在保证电池性能的情况下，实现了电池隔膜的减重；且相比于传统涂覆材料，本发明气凝胶浆料还显著提高了隔膜的隔热性能，对热敏性隔膜保护更好，从而提高了电芯的安全性。
20、2、本发明发明人研究发现，由于气凝胶粉体的空隙率大，在电芯正负极侧初期失效生成微量氧和氢的时候，氧和氢会被气凝胶粉体吸附掉，从而避免电池发生短路。
21、3、本发明气凝胶浆料，涂覆在电池隔膜上后基本不掉粉，且由于气凝胶粉的硬度较小，在采用滚涂工艺时，对辊无伤害。此外由于气凝胶的氧化物中杂质含量更少，对电芯体系的副作用也更少。
1.一种气凝胶浆料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：20～50份气凝胶粉、3～6份分散剂、8～12份消泡剂、120～200份成膜物质和250～350份水。
2.根据权利要求1所述气凝胶浆料，其特征在于，所述气凝胶粉包括硅基气凝胶粉、氧化铝气凝胶粉或二氧化钛气凝胶粉。
3.根据权利要求1所述气凝胶浆料，其特征在于，所述气凝胶粉的粒径为5～50um。
4.根据权利要求1所述气凝胶浆料，其特征在于，所述气凝胶粉的导热系数＜0.016w/(m·k)。
5.根据权利要求1所述气凝胶浆料，其特征在于，所述气凝胶粉的比表面积≥600m2/g。
6.根据权利要求1所述气凝胶浆料，其特征在于，所述气凝胶粉的质量吸湿率≤5.0％。
7.根据权利要求1所述气凝胶浆料，其特征在于，所述气凝胶浆料的粘度为6000～12000mpa·s。
8.根据权利要求1所述气凝胶浆料，其特征在于，所述成膜物质包括纯丙乳液或苯丙乳液。
9.权利要求1～8任一所述气凝胶浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.权利要求1～8所述任一气凝胶浆料在电池隔膜中的应用。
